Дипломная работа: Проект реконструкции предприятия ООО ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ УХТА

S - площадь сечения болта, м2.

Поперечная сила, действующая на болт:

(4.23)

То есть:

Площадь болта:

(4.24)

где d - диаметр болта, d=0,012 м.

Площадь сечения:

Допустимое напряжение среза болта для Сталь 25 ГОСТ 1050-2013 [16], тогда условие прочности на срез примет вид:

Условие прочности:

(4.25)

Условие прочности на срез выполняется.

4.4 Расчёт стойки стенда

4.4.1 Расчёт стойки на прочность

Произведём расчёт стойки на прочность с точки зрения нагрузки и изгибающего момента на допустимое напряжение, согласно рисунку 4.14.

Расчётная формула примет вид:

(4.26)

где - максимальная нагрузка, МПа;

М - изгибающий момент, МПа;

W - момент сопротивления, м3;

- действующая нагрузка, Н;

F - площадь поперечного сечения, м2.

Рисунок 4.14 - Схема действия нагрузки на стойку и эпюра моментов

Изгибающий момент определим по формуле [15]:

(4.27)

где l - рычаг действия силы, l=0,41 м.

Момент сопротивления рассчитывается по формуле [15]:

(4.28)

где - момент инерции сечения, м4.

Момент инерции сечения определим:

(4.29)

где В - длина сечения стойки, В=0,1 м согласно рисунку 4.15;

Н - ширина сечения стойки, Н=0,1 м;

h = b - толщина стенки стойки, h = b=0,003 м.

Произведём расчёт на прочность:

Рисунок 4.15 - Схема сечения стойки

Предел прочности для Ст2Сп 535-88

Условие прочности:

(4.30)

Условие прочности выполняется:

Несмотря на то, что условие прочности выполняется, для надёжности и безопасности используем укосину для усиления конструкции.

4.4.2 Расчет сварных соединений стойки

Стойка стенда приварена к основанию. Необходимо проверить сварной шов на прочность.

Исходные данные:

Нагрузка:

Допустимое касательное напряжение сварного шва  [16].

Для расчета используют следующую формулу [18]:

(4.31)

где t - толщина сварного шва, равна половине толщины свариваемой детали, t=0,003 м;

- длина сварного шва, равна половине периметра стойки, т.е.  =0,2 м.

Подставив значения в формулу, получим:

Таким образом, условия прочности выполняются:

4.5 Расчет трубчатого вала в месте крепления поворотной платформы

Схема соединения и нагрузок представлена на рисунке 4.16.

Рисунок 4.16 - Схема соединения и нагрузок

Сила FА создает по принципу рычага усилие FВ, которое создаёт изгибающие напряжения на нижнюю половину вала.

Силу FВ можно найти по формуле:

(4.32)

где а - плечо действия силы FА, а=0,205 м;

b - плечо действия силы Fb, b=0,04 м.

FА - вес редуктора (расчетная нагрузка) и опорной площадки, принимаем FА=(250+15)·9,81=2599,6 Н.

Тогда:

Наибольший изгибающий момент в точке С:

. (4.33)

Изгибающий момент:

Напряжение изгиба в опасном сечении:

.(4.34)

Момент сопротивления сечения будет равен:

(4.35)

То есть:

Материал трубы - Ст 3 ГОСТ 380-2005.

Предельное напряжение изгиба [16].

Напряжение:

Условие прочности соблюдается:

4.7 Расчет рамы стенда

Для того чтоб найти силы, действующие на раму (тележку) стенда, необходимо произвести расчет по схеме, представленной на рисунке 4.17.

Рисунок 4.17 - Схема сил

Для расчета тележки стенда необходимо найти реакции RD и RC. Сумма всех сил по оси y равна нулю, тогда:

(4.36)

где S - вес стойки стенда, принимаем S=10·9,81=98,1 Н;

V - вес редуктора стенда, принимаем V=20·9,81=196,2 Н;

Q - вес редуктора моста (расчетная нагрузка) и опорной площадки, принимаем Q=(250+15)·9,81=2599,7 Н;

RD и RC - реакции опор, Н.

Сумма моментов в точке С равна нулю, тогда:

.(4.37)

Тогда реакция RD будет:

.

Зная RD найдем реакцию RC[15]:

.

4.7.1 Расчет поперечных балок

На балку по линии D рамы стенда действует наибольшая сила равная найденной реакции RD=1241,7 Н.

Т.к. балки одинаковы по размеру, то расчет ведем только наиболее нагруженной из них.

Расчетная схема балки представлена на рисунке 4.18.

Рисунок 4.18 - Расчетная схема

Составляя сумму моментов сил относительно точки В, получим:

(4.38)

отсюда:

(4.39)

.

Сумма сил по оси y равна нулю, тогда:

(4.40)

отсюда:

(4.41)

Тогда:

.

Наибольший изгибающий момент имеет место посредине пролета, в опасном сечении, где меняет знак:

(4.42)

Изгибающий момент:

.

Момент сопротивления изгибу для квадратного сечения рассчитывается по формуле:

(4.43)

где Н - размер сечения балки, м;

а - толщина стенки балки, м.

Момент сопротивления:

.

Напряжение изгиба в опасном сечении:

, МПа.(4.44)

Материал балки - Ст 3 ГОСТ 380-2005.

Предельное напряжение изгиба [16].

Условие прочности соблюдается:

4.9 Требования к эксплуатации стенда

Основные детали стенда изготовлены из углеродистых сталей, и поэтому они подвержены коррозии. Во избежание этого, все детали стенда, кроме резьбовых и отверстий под болты, следует покрыть краской марки ПФ.

В процессе эксплуатации регулярно подкрашивать места сколов краски.

В редуктор залить масло индустриальное И-8А по ГОСТ 20799-88.

Уровень масла в редукторе проверять не реже, чем раз в год. При необходимости долить.

При сборке стенда необходимо смазать отверстие под трубчатый вал консистентной смазкой Литол 24 ТУ-0254-116-04001396-05.

Повторную смазку осей производить ежегодно.

Не реже одного раза в месяц проверять надёжность крепления и затяжку всех резьбовых соединений стенда. Ослабленные соединения подтянуть.

4.10 Требования к безопасному использованию стенда

Перед установкой главной передачи на стенд необходимо убедиться в отсутствии трещин и обломов в приварных гайках болтов фиксации.

Стенд рассчитан на усилие 50 Н на рукоятке колеса при вращении, если при работе приходится применять чрезмерное усилие, то необходимо проверить работоспособность редуктора.

4.11 Технико-экономическая оценка стенда

Стенд состоит из простых деталей и элементов, производимых из стандартного проката: трубы, профили, стальные листы. Стандартный прокат доступен в продаже и относительно недорог.

При производстве стенда не требуется использования сложных технологических процессов и операций. Основные работы составляют: сварочные, токарные, окрасочные и сборочные.

Стандартные изделия (гайки, болты, шайбы, редуктор) приобретаются у соответствующих производителей, что позволяет снизить стоимость разработки и производства сохраняя высокие требования по качеству конечного изделия.

5. EQUATION CHAPTER 1 SECTION 55 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Оценка инвестиций

Целью ВКР является реконструкция ПТБ ООО «Газпром Трансгаз Ухта» с детальной разработкой агрегатного участка.

Реконструкция ПТБ ООО «Газпром Трансгаз Ухта»заключается в создании на базе действующего автотранспортного предприятия производственно-технической базы с целью выполнения ремонта агрегатов автомобилей насобственных мощностях.

Для этих целей необходимо произвести перепланировку здания, произвести ремонт, произвести электротехнические и санитарно-технические работы, приобрести технологическое оборудование для агрегатного участка.

Реконструкция производственного здания для создания агрегатного участка включает в себя:

1. перепланировку помещений;

2. ремонт помещений;

3. санитарно-технические работы;

4. электротехнические работы.

Удельная стоимость данных работ можно оценить в 9000 руб. за квадратный метр площади агрегатного участка. Площадь участка согласно экспликации помещений по составляет 62,3м2, тогда:

Для создания агрегатного участкаПТБ ООО «Газпром Трансгаз Ухта»с учетом разработанного проекта, необходимо приобрести технологическое оборудование, представленное в таблице 5.1 [7,8,9].

Таблица 5.1 - Перечень технологического оборудования

Итоговая сумма финансовых затрат на приобретение оборудования и (Зоб) составляет1290500 рублей.

Кроме, необходимо для реконструируемого участка ПТБ ООО «Газпром Трансгаз Ухта»приобрести инструмент. Стоимость инструмента для (Зинст) может быть принята в размере 5-10% от стоимости технологического оборудования согласно таблице 5.1.Принимаем 10%, т.е. 129050руб.

Затраты на доставку оборудования и инструмента на ПТБ ООО «Газпром Трансгаз Ухта»принимаются[19]:

(5.1)

Затраты на монтаж оборудования, сборку, пуско-наладочные работы (Зм) принимаются 8% от стоимости соответствующего оборудования, согласно таблице 5.1 (мойка агрегатов, пресс, стенды для разборки и сборки агрегатов:

(5.2)

Сумму единовременных инвестиций в реконструкциюПТБ ООО «Газпром Трансгаз Ухта»[19]:

(5.3)

где - затраты на реконструкциюзданияПТБ ООО «Газпром Трансгаз Ухта», руб.;

- затраты приобретение оборудования, руб.;

- затраты приобретение инструмента, руб.;

- затраты на транспортировку оборудования, руб.;

- затраты на монтажные и сборочные работы, руб.

5.2 Оценка изменения текущих затрат

Изменения текущихзатрат включают в себя: отчисления на амортизацию;

затраты на ремонт оборудования; затраты на электроэнергию; затраты на заработную плату; затраты накладные расходы; затраты на налоговые отчисления.

Отчисления на амортизацию здания:

(5.4)

где - норма амортизации здания,

(5.5)

Отчисления на амортизацию оборудования:

(5.6)

Амортизируемым имуществом согласно Налогового Кодекса [20] признается имущество со сроком полезного использования более 12 месяцев и первоначальной стоимостью более 100 000 рублей.

Норма амортизации принимаем срок эксплуатации оборудования 8 лет составляет 12,5%.

Общая стоимость оборудования, первоначальная стоимость которого превышает 100 000 рублей и срок использования более 12 месяцев, составляет95200руб.

Тогда:

Затраты на ремонт оборудования и инструментаможно принять 8% от их стоимости[19]:

(5.7)

Затраты на электроснабжение:

(5.8)

где М - мощность технологического оборудования, М=37,12 кВт;

Тэф - эффективный годовой фонд времени работы оборудования, ч (8•1•255 = 2040);

Кс - коэффициент использования, для периодически включаемого оборудования примем 0,2;

- стоимость1 кВт•ч электроэнергии, руб, 6,1 [21].

Тогда:

Затраты на освещение определены исходя из норматива 0,3 кВт на 25 м2:

(5.9)

Тогда:

Общие затраты на электроэнергию:

Расчет затрат на подвод и отвод воды можно произвести с учетом дополнительных работников:

(5.10)

где Сподв и Сотв - стоимость одного м3 подводимой и отводимой воды, руб. [21];

- число новых работников, чел;

0,17 - усредненный расход воды на одного сотрудника за смену, м3;

255 - среднее количество смен одного сотрудника, ед.

Затраты на расходные материалы примем из расчета на агрегатный участок

Фонд заработной платы сотрудников ООО «Газпром Трансгаз Ухта» найдем по формуле:

(5.11)

Тарифы страховых взносов в Пенсионный фонд РФ, Фонд социального страхования РФ, Федеральный фонд обязательного медицинского страхования и территориальные фонды обязательного медицинского страхования на 2019 год - 30% и страхование от несчастных случаев для 1 класса профессионального риска для основного вида экономической деятельности 49.50.21 - 0,2%.